年產(chǎn)180萬噸轉(zhuǎn)爐煉鋼車間設(shè)計(jì)

1、1年產(chǎn)年產(chǎn) 180180 萬噸轉(zhuǎn)爐煉鋼車間設(shè)計(jì)萬噸轉(zhuǎn)爐煉鋼車間設(shè)計(jì) 學(xué)校：學(xué)校： 昆明理工大學(xué)昆明理工大學(xué)專業(yè)：專業(yè)： 冶金工程冶金工程班次：班次： 20022002（2 2）姓名：姓名： 普松普松指導(dǎo)老師單位：指導(dǎo)老師單位： 昆明理工大學(xué)昆明理工大學(xué)姓名：普靖中姓名：普靖中職稱：職稱： 副教授副教授2目目錄錄.摘 要.4ABSTRACT.5前 言.6第一章 設(shè)計(jì)概述.71.1 主要用途.81.2冶煉要點(diǎn).81.3化學(xué)成分對(duì) H08 性能的影響.91.4 現(xiàn)代全連鑄冶煉焊條鋼要點(diǎn).10第二章氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼物料平衡和熱平衡.112.1物料平衡計(jì)算.112.2熱平衡計(jì)算.21第三章 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐

2、的設(shè)計(jì)與計(jì)算.273.1爐型設(shè)計(jì).273.2氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐爐襯設(shè)計(jì).303.3氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐爐體金屬構(gòu)件設(shè)計(jì).313.4支承裝置.323.5傾動(dòng)機(jī)構(gòu).323.6 底部供氣構(gòu)件的設(shè)計(jì).34第四章氧槍的設(shè)計(jì)與計(jì)算.364.1噴頭設(shè)計(jì).364.2氧槍水冷系統(tǒng).40第五章連鑄機(jī)的設(shè)計(jì)與計(jì)算.435.1連鑄機(jī)的主要工藝參數(shù).435.2連鑄機(jī)生產(chǎn)能力的確定.505.3盛鋼桶及其載運(yùn)設(shè)備.545.4中間包及其載運(yùn)設(shè)備.555.5結(jié)晶器及其振動(dòng)裝置.575.6二次冷卻裝置.59第六章鋼包的設(shè)計(jì)與計(jì)算.6336.1盛鋼桶尺寸計(jì)算.636.2盛鋼桶質(zhì)量.656.3盛鋼桶重心計(jì)算.67第七章鐵水預(yù)處理及爐外精練.687

3、.1 鐵水預(yù)處理.687.2 爐外精練.69第八章轉(zhuǎn)爐煉鋼車間布置.718.1轉(zhuǎn)爐容量及車間生產(chǎn)能力的確定.718.2全廠金屬平衡表的制定.728.3 主廠房工藝布置.73總結(jié)與體會(huì).75謝 辭.76參考文獻(xiàn).774摘摘 要要本次設(shè)計(jì)的是一座年產(chǎn) 180 萬噸合格坯的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼廠。冶煉的鋼種為碳素焊條鋼，主要牌號(hào)：H08A、H08E、H08C 主要規(guī)格：f 6.5mm、f 6.0mm、f 5.5mm。兩座120 噸的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐，年產(chǎn)鋼水量為 189.22 萬噸，采用三孔氧槍，氧流量為333.33Nm3/min，配用鋼包的額定容量為 150 噸；兩臺(tái) 2 機(jī) 6 流板坯弧形連鑄機(jī)，連鑄機(jī)

4、的弧形半徑為 6m，主產(chǎn)品斷面尺寸 2001000mm，連鑄機(jī)設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為 205.2 萬噸。設(shè)計(jì)主要針對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼廠,其中包括煉鋼廠規(guī)模、生產(chǎn)工藝流程、冶煉的鋼種牌號(hào)、全廠金屬料消耗平衡表、轉(zhuǎn)爐煉鋼車間的物料平衡和熱平衡計(jì)算、轉(zhuǎn)爐爐型選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算、氧槍噴頭及槍身設(shè)計(jì)計(jì)算、連鑄機(jī)以及車間附屬設(shè)備的計(jì)算選型、車間平面布置設(shè)計(jì)等。關(guān)鍵字：氧槍，轉(zhuǎn)爐，連鑄機(jī)，碳素焊條鋼5AbstractThe task of this design is to design a steelmaking mill with top oxygen blowing vessels that has an annual

5、 productivity of 1 million tons fine butts. It produces series ofThe carbon welds the bar iron，Trademark：H08A、H08E、H08C，specification：f 6.5mm、f 6.0mm、f 5.5mm。 There are two top oxygen-blowing vessels, with a 1.892million tons productivity of hot metal. It adopts the oxygen core lance that has three

6、holes, and the flow rate is 333.33Nm3/min. The matched steel ladle size is 150 tons. Also, there are two setcasting machines that are two machine and six currents and produce the plank block. The arc radius is 6m, and the major product contour size is 2001000mm. The annual productivity of the castin

7、g is 2.052 million tons.This design aims at the converter steel mill primarily, among them include the steel mill scale and produce the steel of the craft flowsheet, the card number of smelting steel, and the balance sheet of whole plant depletion of metal charge. A calculation for of material balan

8、ce and calorific balance in the converter ship, designing, then choosing the profile and furnace lines of converter, as well as choosing spray head and body of oxygen lance, calculating and choosing the caster type, then choose the other accessory equipment. Last, make an arrangement for the various

9、 equipments in the whole workshops.Keywords: oxygen lance, converter, caster, The carbon welds the bar iron.6前前 言言由于我國已經(jīng)加入世界貿(mào)易組織，世界經(jīng)濟(jì)的格局將發(fā)生重大變化，外商投資將保持良好的增長態(tài)勢(shì)，世界機(jī)械制造業(yè)，化工業(yè)的重心將加快向我國轉(zhuǎn)移，入世受益行業(yè)發(fā)展速度將有所加快，這將加大國內(nèi)鋼材需求。在鋼材消費(fèi)增加的同時(shí)，消費(fèi)結(jié)構(gòu)將保持多層次，多樣化，并逐步向高層次演化。21 世紀(jì)，隨著經(jīng)濟(jì)的日益全球化，競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇，21 世紀(jì)的我國鋼鐵行業(yè)既有前所未有的發(fā)展機(jī)遇，又面臨嚴(yán)峻的挑

10、戰(zhàn)。本設(shè)計(jì)說明書對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程及主要內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的說明。主要設(shè)計(jì)一座年產(chǎn) 180 萬噸鋼坯的轉(zhuǎn)爐煉鋼車間。設(shè)計(jì)范圍包括從鐵水預(yù)處理到連鑄的整個(gè)煉鋼過程。設(shè)計(jì)內(nèi)容有主鋼種碳素焊條鋼的冶煉工藝流程和操作要點(diǎn)，煉鋼廠內(nèi)的物料平衡計(jì)算和熱平衡計(jì)算，及由此計(jì)算結(jié)果來確定的廠內(nèi)各設(shè)備生產(chǎn)能力、型號(hào)等。設(shè)備選定及其在廠房內(nèi)的布置，應(yīng)力求使廠區(qū)有效面積得到充分利用，物料流向合理。由于本人水平有限，設(shè)計(jì)中錯(cuò)誤和缺點(diǎn)在所難免，望老師和同學(xué)們批評(píng)指正。7第一章第一章 設(shè)計(jì)概述設(shè)計(jì)概述本次設(shè)計(jì)的是年產(chǎn) 180 萬噸碳素焊條鋼的轉(zhuǎn)爐煉鋼廠。冶煉的主鋼種為連鑄碳素焊條鋼，主要牌號(hào)：H08A、H08E、H08C，主

11、要尺寸規(guī)格：f 6.5mm、f 6.0mm、f 5.5mm，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB/T3429-2002。碳素焊條鋼是焊接材料行業(yè)使用量最大的原料品種，主要用于制作不同牌號(hào)、不同規(guī)格的碳鋼焊條，產(chǎn)銷量大。隨著我國鋼材消費(fèi)量的增長，焊接材料用鋼不斷增加，據(jù)最新統(tǒng)計(jì)，2002 年全年需求量達(dá)到 120 萬噸以上。此類碳素鋼，存在成分偏析，尤其是硫、碳和磷在的上部和中心呈正偏析。為了保證盤條質(zhì)量，冶煉時(shí)必須嚴(yán)格控制成分。其所要求的各化學(xué)成分的范圍如表 1-1。表 1-1 連鑄碳素焊條鋼各化學(xué)成分范圍鋼種C，%Mn,%P，%S，%H08A0.070.370.500.0200.020H08E0.040.070.

12、370.500.0130.013H08C0.040.070.370.500.0100.010冶煉主要工藝流程是在高爐出鐵后，鐵水通過魚雷罐車運(yùn)到煉鋼廠，經(jīng)過鐵水預(yù)處理，去除部分有害元素，從而減輕轉(zhuǎn)爐脫 P 的負(fù)擔(dān)。預(yù)處理后的鐵水再通過轉(zhuǎn)爐吹煉，脫去絕大部分的 C。冶煉主要工藝流程如圖 1-1 所示：圖 1-1 工藝流程圖任何一個(gè)煉鋼廠都不可能只煉一個(gè)鋼種，都是由一個(gè)主鋼種和多個(gè)副鋼種組成的。為了便于冶煉及減少資金投入，在本設(shè)計(jì)中對(duì)副鋼種的選擇主要依據(jù)鋼種的化學(xué)成分來8確定，使各鋼種的化學(xué)成分相差不大，從而可以制定出相似的冶煉工藝。這里選取了三種副鋼種。各鋼種的化學(xué)成分要求如表 1-3 所示。表

13、表 1-31-3 各化學(xué)成分范圍各化學(xué)成分范圍CSiMnPS65Mn0.620.690.170.370.701.000.0250.020T9A0.850.930.350.400.0250.02055CrMnA0.520.600.170.370.650.950.0300.030表表 1-41-4 產(chǎn)品大綱產(chǎn)品大綱鋼種占總產(chǎn)量的百分比鋼水量(萬噸)錳鐵(萬噸)硅鐵(萬噸)H0850%94.610.5140.00065Mn20%37.84 0.2050.082T9A15%28.380.1540.125 55CrMnA15%28.380.154 0.125 合計(jì)189.22 1.2070.332碳素焊

14、條鋼的概述碳素焊條鋼的概述1.1 主要用途主要用途碳素焊條鋼盤條，最重要的是化學(xué)成分要求嚴(yán)格，尤其是碳、硅、硫成分要確保盤條成分符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。此外要求碳素焊條鋼具有優(yōu)良的拉拔性能。電焊條主要尺寸規(guī)格有：f4.0mm、f3.2mm、f2.5mm、f2.0mm。用戶拉拔使用的主要特點(diǎn)有：碳素焊條鋼合金含量少，屬于非合金鋼范疇，用戶最終加工產(chǎn)品尺寸較大，因此與合金焊絲產(chǎn)品不同，碳素焊條鋼盤條主要生產(chǎn)規(guī)格為 f6.5、f6.0mm，國內(nèi)用戶訂購 f5.5 規(guī)格的很少。1.2冶煉要點(diǎn)冶煉要點(diǎn)1.鐵水含硫量0.035%時(shí)方可冶煉此鋼種，出鐵時(shí)盡量少帶高爐渣。 2.冶煉本鋼種時(shí)要考慮到石灰、礦石、鐵塊、煤等

15、原材料含硫量。 3.裝入量力求準(zhǔn)確。廢鋼加入量以確保過程溫度、終點(diǎn)溫度為前提。副鋼種化學(xué)成分9 4.冶煉過程中關(guān)鍵是去硫，要保證在轉(zhuǎn)爐中去硫率，有兩個(gè)問題必須注意。首先是前期高溫去硫，要求第一次拉碳（熔池 C0.20%0.30%）時(shí)溫度為 16501680。爐渣堿度為 3.03.6，盡量多倒?fàn)t渣。后吹用石灰石或生白云石調(diào)溫造新爐渣，這樣即可以防止熔池溫度過高又可以有效地去硫。吹煉終點(diǎn)碳含量在 0.04%0.06%，熔池溫度在16401660。爐渣堿度大于 3.2。 5.為了保持鋼中合適的含氧量，用 1/3 中碳錳鐵和 2/3 高碳錳鐵合金化。這樣鋼水增碳約 0.02%，有利于模內(nèi)鋼液沸騰。其原

16、因是鋼液碳含量增加，碳氧乘積遠(yuǎn)超過平衡值；其次中碳錳鐵含硅 1.5%2%，不致因中碳錳鐵加入數(shù)量多增硅而影響沸騰。 6.出鋼時(shí)用鐵芯鋁調(diào)整包內(nèi)鋼水氧化性。 7.開澆平穩(wěn)，隨時(shí)觀察模內(nèi)鋼液沸騰，澆注過程及刺鋁調(diào)整鋼水氧化性。盡量使用瓶口模澆注。用瓶口模澆注時(shí)，預(yù)留高度 90100mm，然后加瓶塞。用敞口模澆注時(shí)必須采用鋁封，加鋁時(shí)要撥渣后攪拌，防止鋼水冒竄而導(dǎo)致鋼錠開坯軋制時(shí)脫落（調(diào)頭） 。嚴(yán)禁用硅鐵封頂。主要是鋼錠頭部增硅，以致鋼坯要切去 1/31/2。焊條鋼在錠模內(nèi)沸騰弱，是在開坯時(shí)造成掉頭和堅(jiān)殼帶薄產(chǎn)生氣泡裂紋的主要原因。因此保證鋼水在錠模內(nèi)有良好的沸騰是十分重要的。1.3化學(xué)成分對(duì)化學(xué)成

17、分對(duì) H08 性能的影響性能的影響1.碳的影響：焊絲中含碳量增加，會(huì)使焊縫金屬含碳量增加。應(yīng)控制在 0.06%0.09%。 2 硅的影響：硅影響冷拔加工性能，在焊縫中有降低塑性的傾向，故國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定碳素結(jié)構(gòu)鋼 H08 類硅含量0.03%。 3.錳的影響：錳會(huì)增加焊縫中的含錳量，不僅可提高抗拉強(qiáng)度，也使塑性和韌性提高同時(shí)還提高焊縫抗裂能力。 4.磷的影響（有害元素）：磷含量增加使焊縫冷裂傾向增大，同時(shí)低溫沖擊值迅速下降（H08 鋼中的 S、P 含量低，其盤條價(jià)格更高）。5.硫的影響（有害元素）：硫含量增加使焊縫熱裂傾向增大，同時(shí)使焊縫產(chǎn)生表面氣孔的可能性增加。 6.銅的影響：銅含量高時(shí)易產(chǎn)生焊縫

18、開裂，所以要求銅0.20%，氧氣轉(zhuǎn)爐用鐵水10為主要原料煉鋼，殘余元素銅含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于 0.20%，故廠內(nèi)一般不做考核。1.4 現(xiàn)代全連鑄冶煉焊條鋼要點(diǎn)現(xiàn)代全連鑄冶煉焊條鋼要點(diǎn)1.鐵水脫硫：現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼廠都有鐵水預(yù)處理。我國寶山鋼鐵總廠煉鋼設(shè)有鐵水噴吹脫硫和“三脫” （脫硅、脫磷、脫硫）裝置。經(jīng)過鐵水預(yù)處理，入爐的鐵水含硫量0.007%。鐵水爐外脫硫是技術(shù)合理、經(jīng)濟(jì)的脫硫方法。2.鋼水經(jīng)過真空脫氣裝置，利用鋼液的碳和氧作用，使鋼中全含氧量4010-6（ppm） 。雖然鋼中無硅和少鋁，鑄坯或鋼錠也不會(huì)產(chǎn)生皮下氣泡。3.鋼水通過連鑄澆成鑄坯。因?yàn)椴捎萌Ｗo(hù)澆注（大包保護(hù)套管和氬氣密封、中間包至結(jié)晶器

19、采用浸入式水口保護(hù)渣），不僅可以防止鋼水二次氧化，而且在中間包和結(jié)晶器內(nèi)鋼液中的夾雜物可以上浮，被保護(hù)渣捕捉，鋼的純潔度較高，冷拔加工性能好，適宜生產(chǎn)高強(qiáng)度高韌性等高級(jí)焊條。11第二章第二章氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼物料平衡和熱平衡氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼物料平衡和熱平衡2.1物料平衡計(jì)算物料平衡計(jì)算（1）計(jì)算所需原始數(shù)據(jù)煉鋼過程的物料平衡與熱平衡計(jì)算是建立在物質(zhì)與能量守恒的基礎(chǔ)上的。其主要目的是比較整個(gè)過程中物料、能量的收入項(xiàng)和支出項(xiàng)，為改進(jìn)操作工藝制度，確定合理的設(shè)計(jì)參數(shù)和提高煉鋼技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)提供某些定量依據(jù)。應(yīng)當(dāng)指出，由于煉鋼系復(fù)雜的高溫物理化學(xué)過程，加上測(cè)試手段有限，目前尚難以做到精確取值和計(jì)算。盡管如

20、此，它對(duì)指導(dǎo)煉鋼生產(chǎn)和設(shè)計(jì)仍有重要的意義。表 2-1 鋼種、鐵水、廢鋼和終點(diǎn)鋼水的成分設(shè)定值CSiMnPS鋼種設(shè)定值0.0700.0000.4000.0050.010鐵水設(shè)定值*3.6000.3310.3510.0930.032廢鋼設(shè)定值0.070 0.000 0.400 0.0050.010終點(diǎn)鋼水設(shè)定值*0.040 痕跡0.1050.009 0.019*這里的鐵水設(shè)定值為鐵水預(yù)處理后的鐵水成分，具體內(nèi)容見“第七章 鐵水預(yù)處理及爐外精練”。*C和Si按實(shí)際生產(chǎn)情況選??；Mn 、 P和S分別按鐵水中相應(yīng)成分含量的30、10和 60留在鋼水中設(shè)定。（2）物料平衡基本項(xiàng)目。 收入項(xiàng)支出項(xiàng)鐵水鋼水廢

21、鋼爐渣熔劑（石灰、螢石、輕燒白云石）煙塵氧氣渣中珠鐵爐襯蝕損爐氣成分（）類別12鐵合金噴濺表 22 原材料成分CaOSiO2MgO Al2O3Fe2O3CaF2P2O5SCO2H2OC灰分揮發(fā)分石 灰88.00 2.50 2.60 1.50 0.50 0.10 0.06 4.64 0.10 螢 石0.30 5.50 0.60 1.60 1.50 88.00 0.90 0.10 1.50 生白云石36.40 0.80 25.60 1.00 36.20 爐 襯1.20 3.00 78.80 1.40 1.60 14.00 焦 碳0.58 81.50 12.40 5.52 表 23 硅鐵合金的成分及

22、回收率CSiMnAlPSFe硅鐵73.00/750.50/802.50/00.05/1000.03/10023.92/100錳鐵6.60/900.50/7567.80/800.23/1000.13/10024.74/100（3）計(jì)算步驟。以 100鐵水為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算。第一步：計(jì)算脫氧和合金化前的總渣量及其成分?？傇堪ㄨF水中元素氧化、爐襯蝕損和加入熔劑的成渣量。其各項(xiàng)成渣量分別列于表 25、26 和 27?？傇考捌涑煞秩绫?28 所示。第二步：計(jì)算氧氣消耗量。氧氣實(shí)際消耗量系消耗項(xiàng)目與供入項(xiàng)目之差，詳見表 29。第三步：計(jì)算爐氣量及其成分。第四步：計(jì)算脫氧和合金化前的鋼水量。類別成分13表

23、 24 其它工藝參數(shù)設(shè)定值名 稱參 數(shù)名 稱參 數(shù)終渣堿度%CaO/%SiO2=3.5渣中鐵損（鐵珠）為渣量的 6%螢石加入量為鐵水量的 0.5%氧氣純度99%，余者為 N2生白云石加入量為鐵水量的 2.5%爐氣中自由氧含量0.5%（體積比）爐襯蝕損量為鐵水量的 0.3%氣化去硫量占總?cè)チ蛄康?1/3終渣 （FeO）含量 15%，即（Fe2O3）=5%金屬中C的氧化90%C 氧化成 CO，10%C(Fe2O3)/(FeO)=1/3（FeO）=10%產(chǎn)物氧化成 CO2煙塵量為鐵水量的 1.5%（其中 廢鋼量由熱平衡計(jì)算確定。本計(jì)FeO 為 75%，F(xiàn)e2O3為20%算結(jié)果為鐵水量的 7.53%噴

24、濺鐵損為鐵水量的 1%即廢鋼量比為 7.00%表 25 鐵水中元素的氧化產(chǎn)物及其成渣量元 素反 應(yīng) 產(chǎn)物元素氧化量（kg）耗氧量（kg） 產(chǎn)出量（kg）備 注CCCO3.204 4.2727.476CCO20.3560.949 1.305 SiSi（SiO2）0.400 0.457 0.857入 渣MnMn（MnO）0.2460.072 0.318 入 渣PP（P2O5）0.0840.1080.206 入 渣SSSO20.0040.0040.009S（CaO）=（CaS）+（O）0.009-0.0040.020入 渣FeFe（FeO）0.4570.1310.588 入渣（見 3-8）Fe（Fe

25、2O3）0.2310.0990.329入渣（見表 3-8）14 合 計(jì)4.9916.088 成 渣 量2.317入渣組分之和*由 CaO 還原出的氧量；消耗的 CaO 量0.00956/320.016kg表 26 爐襯蝕損的成渣量爐襯蝕損量成渣組分（kg）氣態(tài)產(chǎn)物（kg）耗氧量（kg） （kg）CaOSiO2MgOAl2O3Fe2O3CCOCCO2CCO，CO20.3（據(jù)表 3-4）0.0040.0090.2360.0040.0050.0880.0150.062合 計(jì)0.2580.103表 27 加入熔劑的成渣量加 入 量成 渣 組 分（kg）氣態(tài)產(chǎn)物（kg）類 別（kg）CaOMgOSiO2

26、Al2O3Fe2O3P2O5CaSCaF2H2OCO2O2螢 石0.5（據(jù)表3-4）0.002 0.003 0.028 0.008 0.008 0.005 0.001 0.440 0.008 生白云石2.5（據(jù)表3-4）0.910 0.640 0.020 0.025 0.905 石 灰2.899*1 2.247 *20.075 0.072 0.043 0.014 0.003 0.004 0.003 0.135 0.001*3 合 計(jì)3.159 0.718 0.120 0.076 0.022 0.007 0.005 0.440 0.010 1.040 0.001 成 渣 量4.548*1 石灰加

27、入量計(jì)算如下：由表（25）（27）可知，渣中已含（CaO）0.016+0.004+0.002+0.9100.900kg；渣中已含（SiO2）0.857+0.009+0.028+0.0200.914kg；因設(shè)定的終渣堿度 R3.5；故石灰加入量為：R(SiO2)(CaO)/(%CaO石灰R%SiO2 石灰)15(3.50.9140.900)/(88.00%3.52.5%)2.899kg*2 為（石灰中 CaO 含量）（石灰中 SCaS 自耗的 CaO 量）*3 由 CaO 還原出的氧量，計(jì)算方法同表 25。表 28 總渣量及其成分爐 渣 成 分CaOSiO2MgOAl2O3MnOFeOFe2O3

28、CaF2P2O5CaS合 計(jì)元素氧化成渣量(kg)0.857 0.318 0.5880.3290.206 0.020 2.317石灰成渣量(kg)2.247 0.072 0.075 0.043 0.014 0.003 0.0042.460 爐襯蝕損成渣量(kg)0.004 0.009 0.236 0.004 0.005 0.258 生白云石成渣量(kg)0.910 0.020 0.640 0.025 1.595 螢石成渣量(kg)0.002 0.028 0.003 0.008 0.008 0.440 0.005 0.001 0.493 總渣量(kg)3.1620.986 0.955 0.081

29、 0.318 0.588 0.356 0.440 0.213 0.025 7.123%44.394 13.844 13.407 1.133 4.458 8.2505.00 6.177 2.995 0.345 100.00 *總渣量計(jì)算如下：因?yàn)楸?28 中除(FeO)和(Fe2O3)以外的渣量為：3.162+0.986+0.955+0.081+0.318+0.440+0.213+0.0256.180kg；而終渣 (FeO)=15%（表 24） ，故總渣量為：6.180/85.757.123kg(FeO)量7.1238.250.588kg(Fe2O3)量7.12350.0140.0050.008

30、0.329kg爐氣中含有 CO、CO2、O2、N2、SO2和 H2O。其中 CO、CO2、SO2和 H2O 可由表(25)(27)查得，O2和 N2則由爐氣總體積來確定。現(xiàn)計(jì)算如下：爐氣總體積 V：）（xsgVVGVVV5 . 0324 .229915 . 01610.039m351.987 . 099xsgVGVV式中 VgCO、CO2、SO2和 H2O 諸組分之總體積，m3。本計(jì)算中，其值為7.56422.4/28+2.36022.4/44+0.00922.4/64+0.001022.4/187.2571Gs不計(jì)自由氧的氧氣消耗量，。本計(jì)算中，其值為 6.466m3(見表 29)；Vx鐵水

31、與石灰中的 S 與 CaO 反應(yīng)還原出的氧量，m3。本計(jì)算中，其值為 0.005(見表 29)；0.5爐氣中自由氧含量，m3；99由氧純度為 99轉(zhuǎn)換得來。計(jì)算結(jié)果列于表 210 中：表 29 實(shí)際耗氧量耗 氧 項(xiàng)（kg）供 氣 項(xiàng)（kg）實(shí)際氧氣消耗量（kg）鐵水中元素氧化耗氧量（表 3-5）6.088 鐵水中 S 與 CaO 反應(yīng)還原出的氧量（表 2-5）0.004 爐襯中碳氧化耗氧量（表 3-6）0.062石灰中 S 與 CaO 反應(yīng)還原出的氧量（表 2-7）0.001煙塵中鐵氧化耗氧量（3-4）0.295 爐氣中自由氧含量（表 3-10）0.072 6.5160.005+3.396合

32、計(jì)6.516 合 計(jì)0.0059.907*為爐氣中 N2的重量，詳見表 210表 210 爐氣量及其成分17爐 氣 成 分爐 氣 量（kg）體 積（m3）體 積 %CO7.564 6.05160.280 CO22.3601.202 11.970SO20.009 0.0060.060H2O0.0010 0.013 0.129 O20.072 0.050* 0.500 N23.3962.717* 27.061 合 計(jì)13.41110.039100.000 *爐氣中 O2的體積為 10.0390.50.050m3；重量為 0.05032/22.40.072kg*爐氣中 N2的體積系爐氣總體積與其它成

33、分的體積之差；重量為2.71728/22.43.396kg表 211 未加廢鋼時(shí)的物料平衡表收 入支 出項(xiàng) 目質(zhì)量（kg）%項(xiàng) 目質(zhì)量（kg）%鐵 水100.000 86.128鋼 水92.49779.767石 灰2.8992.497爐 渣7.1236.143英 石0.500（據(jù)表 3-4）0.431爐 氣13.41111.565 生白云石2.500（據(jù)表 3-4）2.153 噴 濺1.000 0.862爐 襯0.300 0.258 煙 塵1.500 1.294 氧 氣9.9078.539渣中鐵珠0.427 0.369合 計(jì)116.106100.000 合 計(jì)115.958100.000 注：

34、計(jì)算誤差（116.106115.958）/116.1061000.127鋼水量 Qg鐵水量鐵水中元素的氧化量煙塵、噴濺和渣中的鐵損1003.1591.5(75%56/72+20%112/160)+1+7.1236%92.497據(jù)此編制脫氧和合金化前的物料平衡表（表 211） 。18第五步：計(jì)算加入廢鋼的物料平衡。如同“第一步”計(jì)算鐵水中元素氧化量一樣，利用表 21 的數(shù)據(jù)先確定廢鋼中元素的氧化量及其耗氧量和成渣量（表 212） ，再將其與表 211 歸類合并，就得出加入廢鋼后的物料平衡表 213 和 214。第六步：計(jì)算脫氧和合金化后的物料平衡。先根據(jù)鋼種成分設(shè)定值（表 21）和鐵合金成分及其

35、燒損率（表 23）算出鋼芯鋁和硅鐵的加入量，再計(jì)算其元素?zé)龘p量。將所得結(jié)果與表 214 歸類，即得冶煉一爐鋼的總物料平衡。表 212 廢鋼中元素的氧化產(chǎn)物及其成渣量元 素反 應(yīng) 產(chǎn) 物元素氧化量（kg）耗氧量（kg）產(chǎn)物量（kg）進(jìn)入鋼中的量（kg）CCCO0.0160.0210.037 CCO20.0020.0050.006SiSiSiO20.0000.000 0.000Mn MnMnO0.100 0.029 0.129PP（P2O5）0.001 0.0020.003SSSO20.000 0.000 0.001 S+（CaO）=（CaS）+O0.001 0.000 0.002 合 計(jì)0.12

36、0 0.05624.836成渣量（kg）0.134表 213 加入廢鋼的物料平衡表（以 100鐵水為基礎(chǔ)）收 入支 出項(xiàng) 目重量（kg）%項(xiàng) 目重量（kg）%鐵 水100.000 70.863 鋼 水117.33383.23119廢 鋼24.95517.864 爐 渣7.2575.148石 灰2.8992.055爐 氣13.4559.544螢 石0.500 0.354噴 濺1.000 0.709輕燒白云石2.500 1.722 煙 塵1.500 1.064 爐 襯0.300 0.213渣中鐵珠0.427 0.303氧 氣9.9637.060合 計(jì)141.118100.00 合 計(jì)140.927

37、100.00 注：計(jì)算誤差為（141.118140.927）/141.1181000.135表 214 加入廢鋼的物料平衡表（以 100（鐵水+廢鋼）為基礎(chǔ)）收 入支 出項(xiàng) 目重量（kg）%項(xiàng) 目重量（kg）%鐵 水80.02970.863鋼 水93.90083.231廢 鋼19.97117.684爐 渣5.8085.148 石 灰2.3202.055爐 氣10.7689.544 螢 石0.4000.354 噴 濺0.8000.709輕燒白云石2.0011.772煙 塵1.2001.064爐 襯0.2400.213 渣中鐵珠0.3420.303 氧 氣7.9737.060合 計(jì)112.9351

38、00.000 合 計(jì)112.818 100.000 注：計(jì)算誤差為（112.935112.818）/112.9351000.104820表 215 鐵合金中元素?zé)龘p量及產(chǎn)物量類別元素?zé)龘p量 kg脫氧量 kg成渣量 kg爐氣量 kg入鋼量 kgC0.0030.0090.0120.030Mn0.0690.0200.0890.277Si0.0010.0010.0010.002P0.001S0.001Fe0.126錳鐵合計(jì)0.0730.0300.0910.0120.437Al0.0000.0000.000Mn0.0000.0000.0000.000Si-0.001-0.001-0.001-0.002P

39、0.000硅鐵S0.00021Fe-0.001合計(jì)-0.001-0.001-0.002-0.003總計(jì)0.0730.0290.0890.0120.435總物料平衡表。錳鐵加入量為 WMn0.511。硅鐵加入量 WSi為：-0.003。 回收率硅鐵含加鋼芯鋁后的鋼水量終點(diǎn)鋼種SiSiSiSiWSi%)%(鐵合金中元素的燒損和產(chǎn)物量列于表 215 中。脫氧和合金化后的鋼水成分如下表所示：脫氧和合金化后的鋼水成分（）CSiMnPS0.0720.0000.3990.0100.020由此可得冶煉過程（即脫氧和合金化后）的總物料平衡表 216。表 216 總物料平衡表收 入支 出項(xiàng) 目質(zhì) 量（kg）%項(xiàng)

40、目質(zhì) 量（kg）%鐵 水80.02970.548廢 鋼19.97117.606鋼 水94.33283.404石 灰2.3202.046螢 石0.400 0.353 爐 渣5.8965.213 輕燒白云石2.0011.764爐 氣10.5319.31122爐 襯0.2400.212氧 氣7.9737.029 噴 濺0.8000.708 錳 鐵0.5110.450 煙 塵1.2001.061硅 鐵-0.003 -0.003 渣中鐵珠0.3420.302 焦 粉-0.003-0.003合 計(jì)113.438100.00 113.102100.00 注：計(jì)算誤差為（113.438113.102）/113

41、.4381000.2962.2熱平衡計(jì)算熱平衡計(jì)算（1）計(jì)算所需原始數(shù)據(jù)。計(jì)算所需基本原始數(shù)據(jù)有：各種入爐料及產(chǎn)物的溫度（表 217） ；物料平均熱容（表 218） ；反應(yīng)熱效應(yīng)（表 219） ；溶入鐵水中的元素對(duì)鐵熔點(diǎn)的影響（表 220） 。其它數(shù)據(jù)參照物料平衡選取。（2）計(jì)算步驟。以 100鐵水為基礎(chǔ)。第一步：計(jì)算熱收入 Qs。熱收入項(xiàng)包括：鐵水物理熱；元素氧化熱及成渣熱；煙塵氧化熱；爐襯中碳的氧化熱。1）鐵水物理熱 Qw：先根據(jù)純鐵熔點(diǎn)、鐵水成分以及溶入元素對(duì)鐵熔點(diǎn)的降低值（表 217、21 和 220）計(jì)算鐵水熔點(diǎn) Tt，然后由鐵水溫度和生鐵比熱（表217 和 218）確定 Qw。表

42、217 入爐物料及產(chǎn)物的溫度設(shè)定值入 爐 物 料產(chǎn) 物名 稱鐵 水*廢 鋼其它原料爐 渣爐 氣煙 塵溫度（）13502525與鋼水相同14501450表 218 物料平均熱容物 料 名 稱生 鐵鋼爐 渣礦 石煙 塵爐 氣23固態(tài)平均熱容（kJ/kgK）0.7450.6991.0470.996熔化潛熱（kJ/kg）218272209209209液態(tài)或氣態(tài)平均熱容（kJ/kgK）0.8370.8371.2481.137表 219 煉鋼溫度下的反應(yīng)熱效應(yīng)組元化學(xué)反應(yīng)H（kJ/kg）H（kJ/kg）CC+1/2O2氧化反應(yīng)-139420-11639CC+O2=CO2氧化反應(yīng)-418072-34834S

43、iSi+O2=（SiO2）氧化反應(yīng)-817682-29202MnMn+1/2O2=（MnO）氧化反應(yīng)-361740-6594P2P+5/2O2=（P2O5）氧化反應(yīng)-1176563-18980FeFe+1/2O2=（FeO）氧化反應(yīng)-238229-4250Fe2Fe+3/2O2=（Fe2O3）氧化反應(yīng)-722432-6460SiO2（SiO2）+2（CaO）=（2CaOSiO2）成渣反應(yīng)-97133-162024P2O5（P2O5）+4（CaO）=（4CaOP2O5）成渣反應(yīng)-693054-4880CaCO3CaCO3=（CaO）+CO2分解反應(yīng)1690501690MgCO3MgCO3=（Mg

44、O）+CO2分解反應(yīng)1180201405表 220 溶入鐵中的元素對(duì)鐵熔點(diǎn)的降低值元 素CSiMnPSAlCrN、H、O在鐵中的極限溶解度（%）5.4118.5 無限 2.80.1835.0 無限溶入 1%元素使鐵熔點(diǎn)的降低值（）65707580859010085302531.5氮、氫、氧溶入使鐵熔點(diǎn)的降低值（）=6適用含量范圍（%）1.01.0 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 3 15 0.7 0.08118表 221 元素氧化熱和成渣熱反應(yīng)產(chǎn)物氧化熱或成渣熱（kJ）反應(yīng)產(chǎn)物氧化熱或成渣熱（kJ）CCO37291.356 FeFe2O31489.338CCO212400.904 PP

45、2O51594.320SiSiO211680.800P2O54CaOP2O51041.074 MnMnO1622.124SiO22CaOSiO21597.529FeFeO1942.507合 計(jì) Qy70659.953Tt 1536(3.6100+0.3318+0.3515+0.09330+0.03225)61190.625Qw1000.745(1190.625)+218+0.837(13501190.6)151701.780kJ2）元素氧化熱及成渣熱 Qy：由鐵水中元素氧化量和反應(yīng)熱效應(yīng)（表 219）可以算出，其結(jié)果列于表 221 中。3）煙塵氧化熱 Qc：由表 24 中給出的煙塵量參數(shù)和反應(yīng)

46、熱效應(yīng)計(jì)算可得。 kJ35.5075)64601601122042507256755 . 1（cQ4）爐襯中碳的氧化熱 Q1：根據(jù)爐襯蝕損量及其含碳量確定。 Q10.314(90%11639+10%34834)586.257kJ故熱收入總值為：QsQwQyQcQ1228023.340kJ第二步：計(jì)算熱支出。熱支出項(xiàng)包括：鋼水物理熱；爐渣物理熱；煙塵物理熱；爐氣物理熱；渣中鐵珠物理熱；噴濺物（金屬）物理熱；輕燒白云石分解熱；熱損失；廢鋼吸熱。1）鋼水物理熱 Qg；先按求鐵水熔點(diǎn)的方法確定鋼水熔點(diǎn) Tg；再根據(jù)出鋼和鎮(zhèn)靜時(shí)的實(shí)際溫降（通常前者為 4060，后者 35/min，具體時(shí)間與盛鋼桶大小和

47、澆注條件有關(guān)）以及要求的過熱度（一般為 5090）確定出鋼溫度 Tz；最后由鋼水量和熱容算出物理熱。 Tg1536(0.10650.04550.006300.01825)61522.65（式中：0.10、0.045、0.006 和 0.018 分別為終點(diǎn)鋼水 C、Mn、P 和 S 的含量） Tz1522.655050701692.65（式中：50、50 和 70 分別為出鋼過程中的溫降、鎮(zhèn)靜及爐后處理過程中的溫降和過熱度）Qg91.5590.699(1522.6525)+272+0.837(1692.651522.65)135151.439kJ2）爐渣物理熱 Qr：令終渣溫度與鋼水溫度相同，則

48、得： Qr11.4811.248(1692.6525)+20916313.292kJ3）爐氣、煙塵、鐵珠和噴濺金屬的物理熱 Qx。根據(jù)其數(shù)據(jù)、相應(yīng)的溫度和熱容確定。26詳見表 222。4）生白云石分解熱 Qb：根據(jù)其用量、成分和表 219 所示的熱效應(yīng)計(jì)算。 Qb2.5(36.40%169025.60%1405)2437.100kJ5）熱損失 Qq：其它熱損失帶走的熱量一般約占總熱收入的 38。本計(jì)算取5，則得： Qq228023.340511401.167kJ表 222 某些物料的物料熱項(xiàng)目參數(shù)kJ備注爐氣物理熱21728.7841450為爐氣煙塵溫度煙塵物理熱2442.450渣中鐵珠物理熱

49、624.4661520為鋼水熔點(diǎn)噴濺金屬物理熱1461.144合計(jì)Qx26256.8436）廢鋼吸熱 Qf：用于加熱廢鋼的熱量是剩余熱量，即： QfQsQgQrQxQbQq36463.499kJ故廢鋼加入量 Wf為： Wf24.955kg即廢鋼比為: 24.955/100+24.95519.971%熱平衡計(jì)算結(jié)果列于表 223 中。熱收入總值熱廢鋼吸熱鋼水物理熱爐渣物理熱效率97.81100表 223 熱平衡表收 入支 出項(xiàng) 目熱量（kJ）%項(xiàng) 目熱量（kJ）%鐵水物理熱151701.78066.529鋼水物理熱135151.439 59.271元素氧化熱和成渣熱70659.95330.988

50、爐渣物理熱16313.2927.15427其中 C 氧化49692.26021.793廢鋼吸熱36463.499 15.991 Si 氧化11680.8005.123爐氣物理熱21728.784 9.529 Mn 氧化1622.124 0.711煙塵物理熱2442.450 1.071P 氧化1594.3200.699 渣中鐵珠物理熱624.4660.274Fe 氧化3431.8451.505 噴濺金屬物理熱1461.144 0.641 SiO2成渣1597.5290.701輕燒白云石分解熱2437.100 1.069 P2O5成渣1041.0740.457熱損失11401.1675.000 煙

51、塵氧化熱5075.350 2.226 爐襯中碳的氧化熱586.2570.257合 計(jì)228023.340100.000 合 計(jì)228023.340100.000 若不計(jì)算爐渣帶走的熱量時(shí)： %416.82100熱收入總值廢鋼吸熱鋼水物理熱熱效率加入鐵合金進(jìn)行脫氧和合金化，會(huì)對(duì)熱平衡數(shù)據(jù)產(chǎn)生一定的影響。對(duì)轉(zhuǎn)爐用一般生鐵冶煉低碳鋼來說。所用鐵合金種類有限，數(shù)量也不多。經(jīng)計(jì)算，其熱收入部分約占總收入的 0.81.0，熱支出部分約占 0.50.8，二者基本持平。28第三章第三章 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的設(shè)計(jì)與計(jì)算氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的設(shè)計(jì)與計(jì)算氧氣轉(zhuǎn)爐是轉(zhuǎn)爐煉鋼車間的主體設(shè)備。其設(shè)計(jì)的質(zhì)量不僅直接影響到投產(chǎn)后的各項(xiàng)技術(shù)

52、經(jīng)濟(jì)以及企業(yè)的的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，而且還關(guān)系到操作者的勞動(dòng)安全。為了正確、合理的設(shè)計(jì)，達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)，必須依據(jù)建廠的具體條件，充分調(diào)查和掌握同類轉(zhuǎn)爐的發(fā)展現(xiàn)狀，切實(shí)做到理論與實(shí)際緊密結(jié)合。轉(zhuǎn)爐由爐帽、爐身和爐底三部分組成。目前常用的爐帽是一上小下大的正口形截圓錐體。爐帽以下、熔池以上的爐身部分為圓筒形。熔池面以下的爐底部分，其形狀視熔池形狀而定，根據(jù)修爐方式的不同，有死爐底與活爐底之分，前者適用于上修，后者適用于下修。所謂轉(zhuǎn)爐爐型，實(shí)際上是指由上述三部分組成的爐襯內(nèi)部空間或爐膛的幾何形狀。由于爐帽和爐身的形狀并無變化，所以通常就按熔池形狀劃分為三種：筒球型、截球型和截錐型。本次設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)爐的公稱

53、容量為 120t，采用截錐型。截錐型熔池形狀為一倒錐體。在裝入量和熔池直徑相同的情況下，其熔池最深，因此不適宜于大容量轉(zhuǎn)爐。我國過去已建成的 30t 以下的小爐子應(yīng)用較多，新制定的技術(shù)規(guī)定中提出“100t 轉(zhuǎn)爐一般采用截錐型活爐底” 。國外已很少用這種爐型。通常倒截錐體的底部直徑 d0.7D，這時(shí)熔池體積 Vc（m3）與熔池直徑 D（m）和熔池深度 h（m）有如下關(guān)系：2574. 0hDVc3.1爐型設(shè)計(jì)爐型設(shè)計(jì)爐型設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是確定所選爐型各部位的主要參數(shù)和尺寸，據(jù)此再繪制出工程圖。（1）熔池尺寸的確定。熔池是容納金屬并進(jìn)行一系列復(fù)雜物理化學(xué)反應(yīng)的地方，其主要尺寸有熔池直徑和熔池深度。設(shè)計(jì)

54、時(shí)，應(yīng)根據(jù)裝入量、供氧強(qiáng)度、噴嘴類型、冶煉動(dòng)力學(xué)條件以及對(duì)爐襯蝕損的影響綜合考慮。1）熔池直徑 D：熔池直徑通常指熔池處于平靜狀態(tài)時(shí)金屬液面的直徑。它主要取決于金屬裝入量和吹氧時(shí)間。隨著裝入量增加和吹氧時(shí)間縮短，單位時(shí)間的脫氧量和從熔29池排出的 CO 氣體量增加。此時(shí)，如不相應(yīng)增大熔池直徑，勢(shì)必會(huì)使噴濺和爐襯蝕損加劇。轉(zhuǎn)爐吹氧時(shí)間 t 與裝入量 G 成正比，而與單位時(shí)間供氧量 Q 成反比，即若要增大供氧量還要使噴濺維持一定，就需擴(kuò)大熔池面。這意味著單位時(shí)間供氧量與熔池直徑的平方成正比，因此可得公式：mtGKD070. 4式中 G新爐金屬裝入量，t，可近似地取其公稱容量，120t；t 平均每爐

55、鋼純吹氧時(shí)間，本設(shè)計(jì)取 18min；K比例系數(shù)，本設(shè)計(jì)取 1.50。2）熔池深度 h：熔池深度系指熔池處于平靜狀態(tài)時(shí)從金屬液面到爐底最低處的距離。對(duì)截錐型熔池：mDVhc931. 1070. 4574. 033.18574. 022（2）爐身尺寸的確定。對(duì)于圓筒形爐身，因其直徑與熔池直徑一致，故需確定的尺寸即為爐身高度 H身。5.760m2244DVVVDVHt）（池帽身身（3）爐帽尺寸的確定。頂吹轉(zhuǎn)爐一般用正口爐帽，其主要尺寸有爐帽傾角、爐口直徑和爐帽高度。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮以下因素：確保其穩(wěn)定性；便于兌鐵水和加廢鋼；減少熱損失；避免出鋼時(shí)鋼渣混出或從爐口流渣；減少噴濺。1）爐帽傾角 ：傾角過小

56、，爐帽內(nèi)襯不穩(wěn)定性增加，容易倒塌；過大時(shí)，出鋼時(shí)容易鋼渣混出和從爐口大量流渣。目前傾角多為 603，小爐子取上限，大爐子取下限，這是因?yàn)榇鬆t子的爐口直徑相對(duì)來說要小些。2）爐口的直徑 d：一般來說，在滿足兌鐵水和廢鋼的前提下，應(yīng)適當(dāng)減小爐口直徑，以利于減少熱損失，減少空氣進(jìn)入爐內(nèi)影響爐襯壽命和改善爐前操作條件。實(shí)踐表明，取爐口直徑為熔池直徑的 4353較為適宜。另外，從減少噴濺考慮，要求爐氣從爐口30排出的速度小于 15m/s。3）爐帽高度 H帽：為了維護(hù)爐口的正常形狀，防止因磚襯蝕損而使其迅速擴(kuò)大，在爐口上部設(shè)有高度為 H口300400mm 的直線斷段。因此爐帽高度為 2.130m口帽）（H

57、tgdDH21爐帽總?cè)莘e為：60.14785. 0262. 04242222）（）（口口帽口帽HddDdDHHHdtgdDV（4）出鋼口尺寸的確定。出鋼口內(nèi)口一般都設(shè)在爐帽與爐身交界處，以便當(dāng)轉(zhuǎn)爐處于水平位置時(shí)其位置最低，可使鋼水全部出凈。出鋼口的主要尺寸是其中心線的水平傾角和直徑。1）出鋼口中心線水平傾角 1：為了縮短出鋼口長度，以利維修和減少鋼液二次氧化及熱損失，大型轉(zhuǎn)爐的 1趨向減少。國外不少轉(zhuǎn)爐采用 0，但 0傾角使鋼流對(duì)鋼包內(nèi)金屬的沖擊力變小。國內(nèi)轉(zhuǎn)爐多為 45以下。本設(shè)計(jì)取 45。2）出鋼口直徑 d出：出鋼口直徑?jīng)Q定著出鋼時(shí)間，因此隨爐子容量而異。出鋼時(shí)間通常為 28min。時(shí)間過

58、短，即出鋼口過大，難以控制下渣，且鋼包內(nèi)鋼液靜壓力增長過快，脫氧產(chǎn)物不易上浮。時(shí)間過長，即出鋼口太小，鋼液容易二次氧化和吸氣，散熱也大。通常，d出可按下面經(jīng)驗(yàn)式確定：）（出cmTd00.1675. 163式中T轉(zhuǎn)爐公稱容量，t。3)爐容比（或體積比）的確定。爐容比系指轉(zhuǎn)爐有效容積 Vt與公稱容量 T 之比值Vt/T（m3/t） 。Vt系爐帽、爐身和熔池三個(gè)內(nèi)腔容積之和。公稱容量以轉(zhuǎn)爐爐役期的平均出鋼量來表示，這種表示法不受操作方法和澆注方法的影響。確定爐容比時(shí)，應(yīng)綜合考慮以下因素：鐵水比，鐵水成分，冷卻劑種類，供氧強(qiáng)度，噴槍孔數(shù)，基建投資等。通常，鐵水比增加，鐵水中 Si、P、S 含量高，用礦

59、石作冷卻劑，以及供氧強(qiáng)度提高時(shí)，為了減少噴濺或溢渣損失，提高金屬收得率和操作穩(wěn)定性，爐容比要相應(yīng)增大。但過大的爐容比會(huì)使基建和設(shè)備投資增加。對(duì)于大型轉(zhuǎn)爐，由于采用多31孔噴槍，操作比較穩(wěn)定，因此在其他條件相同的情況下，爐容比有所減少。轉(zhuǎn)爐新砌爐襯的爐容比推薦值為 0.900.95m3/t，大轉(zhuǎn)爐取下限，小轉(zhuǎn)爐取上限。本設(shè)計(jì)取 0.90 m3/t。（6）高徑比的核定。高徑比系指轉(zhuǎn)爐爐殼總高 H總與爐殼外徑 D殼之比值。實(shí)際上，它只作為爐型設(shè)計(jì)的校核數(shù)據(jù)。因?yàn)橥ㄟ^上述計(jì)算，當(dāng)爐膛內(nèi)高 H 內(nèi)和內(nèi)徑 D 確定之后，再根據(jù)所設(shè)計(jì)的爐襯和爐殼的厚度，高徑比也就被定下來了。轉(zhuǎn)爐高徑比的推薦值為1.351.

60、65。大爐子取下限，小爐子取上限。3.2氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐爐襯設(shè)計(jì)氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐爐襯設(shè)計(jì)爐襯設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是選擇合適的爐襯材質(zhì)，確定合理的爐襯組成和厚度，并根據(jù)相應(yīng)的磚型和數(shù)量，以確保獲得經(jīng)濟(jì)上的最佳爐齡。（1）爐襯材質(zhì)的選擇。合理選用爐襯，特別是工作層的材質(zhì)乃是提高爐齡的基礎(chǔ)。目前常用的工作層襯磚有：瀝青結(jié)合鎂磚（瀝青浸漬或不浸漬） ，含碳量為 56；燒成浸漬鎂磚，含碳量為 2左右；焦油或?yàn)r青結(jié)合的白云石磚，含碳量約 2；瀝青或樹脂結(jié)合的白云石碳磚，含碳量為 715；瀝青或樹脂結(jié)合的鎂碳磚（加入或不加防氧化及），含碳量通常為 1025。進(jìn)入 80 年代以來，氧氣轉(zhuǎn)爐爐襯材質(zhì)的最大變大是普遍推廣使用鎂